Cerebrale bloedstroom meten met behulp van pseudo-continue arteriële spin Labeling Perfusie Magnetic Resonance Imaging

Cerebrale bloedstroom (CBF) vertegenwoordigt een belangrijke fysiologische parameter voor de diagnose en behandeling van meerdere hersenaandoeningen. De klinische behoefte aan CBF-metingen wordt verder gecompliceerd door de wens om een ​​niet-invasieve methode te hebben met een hoge temporele resolutie die CBF kan meten over een breed scala aan bloedstromen en bij een breed scala aan patiënten. Er zijn tal van technieken beschikbaar om CBF te meten. Benaderingen in de nucleaire geneeskunde, zoals computertomografie met enkelvoudige positronemissie (SPECT) en positronemissietomografie (PET), zijn afhankelijk van radio-isotopen, wat problematisch kan zijn bij pediatrische patiënten. Op MRI gebaseerde methoden daarentegen zijn niet-invasief en de CBF-informatie kan worden verkregen in combinatie met andere MRI-technieken (d.w.z. diffusiegewogen beeldvorming of spectroscopie) die een gecombineerde longitudinale beoordeling van CBF, morfologie en metabolisme mogelijk maakt, om een ​​vollediger begrip te krijgen van de zich ontwikkelende pathofysiologische mechanismen.

Arteriële spin-labeling (ASL) perfusiebeeldvorming gebruikt arterieel bloedwater als een endogene diffundeerbare tracer waarbij radiofrequente (RF) pulsen de bewegende spins in stromend bloed magnetisch labelen zonder het gebruik van een contrastmiddel. Na een tijdvertraging waardoor de magnetisch gelabelde slag in de hersenen kan stromen, worden "gelabelde" beelden verkregen. Er worden ook afzonderlijke controlebeelden verkregen, zonder labeling, en het verschil tussen de twee reeksen beelden geeft een maat voor de perfusie. Aangezien op gadolinium gebaseerde contrastmiddelen niet nodig zijn, is de ASL-perfusietechniek volledig niet-invasief. Bovendien zijn ASL-technieken ongevoelig voor veranderingen in de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière, die kunnen optreden na een beroerte of bij tumoren.

Omdat op gadolinium gebaseerd contrast niet wordt gebruikt, heeft de ASL-techniek een inherent lagere gevoeligheid dan DSC-PWI. Tot op heden zijn er een aantal in de handel verkrijgbare ASL-technieken die verschillen in hun labelschema's, wat heeft bijgedragen aan de moeilijkheid om consistente resultaten te verkrijgen voor verschillende patiëntenpopulaties (pediatrisch, ouderen, beroerte, tumoren). Er is een aantal recente rapporten gepubliceerd waarin gebruik wordt gemaakt van pseudo-continue ASL (pCASL) en deze laten een grotere betrouwbaarheid zien bij verschillende patiëntenpopulaties. Bovendien beveelt een recente consensusverklaring gepubliceerd door de International Society of Magnetic Resonance in Medicine Perfusion Study Group het gebruik aan van pCASL-labelstrategieën voor klinische toepassingen.

De doelstellingen van deze studie zijn het bepalen van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van een nieuw ontwikkelde pCASL-sequentie en nabewerkingssoftware voor meerdere patiëntenpopulaties (pasgeborenen tot ouderen) en pathologische processen.